Introdução aos sistemas de spins artificiais

• Published in: Revista Brasileira de Ensino de Física Vol. 46; no. suppl 1
• Main Authors: Cecchi, Breno Malvezzi, Pirota, Kleber Roberto
• Format: Journal Article
• Language: Portuguese
• Published: Sociedade Brasileira de Física 2024
• Subjects: física estatística; Nanomagnetismo; sistemas de spins artificiais
• ISSN: 1806-1117; 1806-1117; 1806-9126
• DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2024-0109

Inicialmente destinados a reproduzir os fenômenos encontrados em análogos cristalinos, os sistemas de spins artificiais reivindicaram uma fenomenologia própria, levando a uma nova linha de pesquisa de bastante interesse em física da matéria condensada. A exploração de arquiteturas de redes, materiais e técnicas de mapeamento magnético não só proporcionaram um melhor entendimento da relação entre fenômenos e modelos estatísticos como permitiram o estudo de fenômenos exóticos interessantes não encontrados na natureza. Tal combinação de ingredientes também proporcionou o surgimento de propostas de aplicações em dispositivos tecnológicos, principalmente relacionadas com computação não convencional, lógica magnética e tecnologia da informação. Esse artigo pretende introduzir os sistemas de spins artificiais e, em especial, os chamados gelos de spin artificiais, a alunos de final de graduação, início de pós-graduação e pesquisadores interessados em iniciar seus estudos no tema. Originally aimed at reproducing phenomena found in crystalline analogs, artificial spin systems have claimed their own phenomenology, leading to a new line of research of considerable interest in condensed matter physics. The exploration of network architectures, materials, and magnetic mapping techniques has not only provided a better understanding of the relationship between phenomena and statistical models but also allowed the study of interesting exotic phenomena not found in nature. This combination of elements has also led to proposals for applications in technological devices, mainly related to unconventional computing, magnetic logic, and information technology. This article aims to introduce artificial spin systems, particularly artificial spin ices, to advanced undergraduate students, early graduate students, and researchers interested in beginning their studies on the subject.